[发明专利]一种电力机车组网侧电路

说明书

技术领域

本发明涉及轨道交通领域，具体是一种电力机车组网侧电路。

背景技术

电力机车由受电弓从供电网获取电能，通过主断路器、高压隔离开关、变压器后给机车牵引系统和控制系统供电。

目前电力机车常见的运营模式有单机牵引、双机外重联牵引和双机固定内重联牵引三种。单台电力机车牵引用的网侧主电路结构如图1所示，正常运行时，网侧电流先后经过受电弓E01(或E02)、高压隔离开关Q03(或Q04)、主断路器Q01、变压器T03原边绕组，由轴端接地装置G01接地后回流至牵引变电所；两台电力机车外重联牵引时，两台电力机车的网侧电路之间是相互独立的，由两套图1所示的电路并联组成；两台电力机车固定内重联牵引的主电路如图2所示，正常运行时，由一个受电弓受流供给两台机车电能，一个主断路器承担两台机车的电流通断。

电动车组的网侧电路典型结构如图3所示，包括两组电力机车网侧电路，每组网侧电路包括受电弓、高压电压互感器、主断路器、接地开关、支路电流互感器、变压器、高压隔离开关、原边高压电流互感器、原边接地电流互感器、轴端接地装置。高压电压互感器、受电弓、主断路器、高压隔离开关通过车顶高压母线依次连接；主断路器通过接地开关接地；原边高压电流互感器、变压器、原边接地电流互感器依次连接而成的支路并联接入主断路器和高压隔离开关之间；变压器原边绕组低压端通过原边接地电流互感器后，由轴端接地装置接地；原边高压电流互感器与高压电压互感器各并联一个避雷器；第一组网侧电路通过一个高压隔离开关和一套高压弹性电缆与第二组网侧电路连接。正常运行时，电动车组的网侧电路受流过程与两台电力机车固定内重联相同，由一个受电弓受流给两个牵引变压器提供电能，一个主断路器承担整列车的电流通断。

受单个主断路器电流通断能力、变压器容量、牵引变流设备容量、牵引电机功率等因素的限制，上述网侧电路无法满足重载大功率牵引的需求；且上述网侧电路中高压电器部件出现故障后，整车动力损失大，故障出现后整车的可用性低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种电力机车组网侧电路，满足重载大功率牵引的需求，并使网侧任意高压电器部件出现故障后都能实现隔离，保证故障隔离后整车动力损失最小，提高整车故障状态的可用性。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种电力机车组网侧电路，包括两组带受电弓的网侧电路，每组带受电弓的网侧电路分别包括高压电压互感器、受电弓、高压隔离开关、主断路器、接地开关、原边高压电流互感器、变压器、原边接地电流互感器、轴端接地装置。每组网侧电路中，高压电压互感器、受电弓、第一个高压隔离开关、第二个高压隔离开关通过车顶高压母线依次连接；主断路器、原边高压电流互感器、变压器的原边绕组、原边接地电流互感器串联组成的支路并联接入两个高压隔离开关之间；变压器原边绕组低压端通过原边接地电流互感器后，由轴端接地装置接地；主断路器两端与接地开关连接；第一组带受电弓的网侧电路的第二个高压隔离开关与第二组带受电弓的网侧电路的第二个高压隔离开关通过车顶高压母线及高压弹性电缆连接。

本发明的电力机车组网侧电路还包括一组不带受电弓的网侧电路，不带受电弓的网侧电路包括主断路器、接地开关、原边高压电流互感器、变压器、原边接地电流互感器、轴端接地装置，主断路器、原边高压电流互感器、变压器的原边绕组、原边接地电流互感器依次连接，主断路器两端与接地开关连接；不带受电弓的网侧电路并联接入第一组带受电弓的网侧电路的第二个高压隔离开关和第二组带受电弓的网侧电路的第二个高压隔离开关之间。

每组带受电弓的电力机车网侧电路至少包括一个受电弓，在每个受电弓附近都设置有至少一个避雷器和一个电压互感器，该避雷器和电压互感器的高压输入端与受电弓相连。

每组带受电弓的电力机车网侧电路设置了至少两个高压隔离开关，分别用于隔离受电弓和隔离相邻机车的网侧电路。

在每个主断路器附近设置一个避雷器，对网侧高压部件的操作过电压能有效吸收。

每节机车的网侧电路至少设置一个原边高压电流互感器和一个原边接地电流互感器，进行原边电流检测，检测到的电流信号用于机车控制和保护。

在每个受电弓附近设置一个高压电压互感器，为整个电力机车组提供升单个受电弓运行时所需的供电网电压信号，并保证整个电力机车组升两个受电弓运行时，每节由受电弓供电的机车都能获得对应受电弓处的供电网电压同步信号。

每节机车至少包含一个主断路器和一个接地开关，且接地开关设置在主断路器两端，保证网侧电路需要接地时能使主断路器两端的电路同时接地。